Анализ устройства с точки зрения проявления в них основных законов развития ТС. Анализ и синтез по закону полноты частей системы, страница 4

блок пъезоэлементов

весы

мензурка со шкалой

крышка

 

Рис.3.7. Схема реализации устройства с добавлением обратной связи по

массе воды

Введением обратной связи, мы добиваемся повышения управляемости системы, что повышает ценность данного решения.

НТР.6. Для обеспечения полного прохода энергии через все части системы используем в системе ЭВМ, которая будет управлять тепловой энергией и энергией давления по схеме изображенной на рис.3.8.

Полученная система, несомненно, будет иметь степень высокой управляемости. Реализация приведенной схемы позволит проводит различные эксперименты с определением паропроницаемости материалов, т.к. условия можно менять различным образом.

В системе используется только три поля (электрическое, тепловое и механическое), что говорит о хорошей демонстрации нового технического решения.

Рис.3.8. Схема реализации с помощью ЭВМ полного прохождения энергии через все части системы

3.3. Анализ и синтез по закону согласования-

рассогласования

Формулировка закона: составляющие техническую систему части должны быть согласованны или, наоборот, рассогласованы между собой.

Согласование и рассогласование может производиться по разным признакам: отдельным частям системы (в пространстве), параметрам, характеристикам движения, срокам жизни и работы системы и т.д.

Рассмотрим исходную систему по данному закону, используя скорость изменения полей. Нетрудно видеть, что в исходной системе имеются в наличии два поля — тепловое и механическое. Понятно, что скорость действия этих полей в устройстве различается не намного. Самый быстрый процесс — это процесс прохождения тепла сквозь корпус устройства. Самый медленный процесс — прохождение пара сквозь материал. Рассогласуем систему, ускоряя в ней некоторые процессы.

НТР.7. Известно, что молекулы воды колеблются с частотами сантиметрового диапазона (3-30 ГГц). Настроим эти колебания на резонанс. Для этого используем в системе генератор СЧ колебаний. Таким образом, мы ускорим процесс испарения воды из резервуара. Вносимое изменение слабо повлияет на скорость прохождения паров через материал.

Для более точного определения расхода используем в системе термокапиллярный эффект. Будем намеренно охлаждать пар, который прошел через образец материала. При охлаждении пар будет конденсироваться на специально поверхности. Охлаждение поверхности можно охлаждать, например, с помощью обычного вентилятора. Измеряя массу этой воды за определенное время, например, с помощью пробирки с делениями, получим расход влаги, проходящей через образец. Схема реализации полученного устройства приведена на рис.3.9.

отверстие

образец

СВЧ генератор

пробирка со шкалой

блок охлаждения

вентилятор

Рис.3.9. Схема реализации устройства

Следует заметить, что функцию регулирования давления берут на себя отверстия по бокам корпуса. Здесь уже не важны потери пара непосредственно из резервуара, т.к. мы измеряем массу прошедшей через образец влаги.

В рассогласованной системе имеет место как медленно протекающий процесс прохождения пара через образец, так и быстрые процессы волновой обработки воды СВЧ генератором  и конденсирования пара.